2011年6月10日 星期五

升級多活塞卡鉗 煞車總邦需要換嗎?

討論一下卡鉗升級後, 煞車總邦需不需要更換的問題.
汽車煞車系統的作動原理源自巴斯卡原理.
巴斯卡原理: 在一密閉容器內, 對其所含液體任何一點所施的壓力, 會傳遞到液體各部份及容器壁上, 且其值不變, P= F1/A1=F2/A2=….
P: 壓力, F: 正向力, A=受力面積.
想像一下, 原廠煞車系統就是一個密閉容器, 裡面有許多活塞(煞車踏板在煞車總邦上的施力點活塞及卡鉗活塞), 密閉容器中的液體就是煞車油.
原廠總邦接煞車踏板的活塞為密閉容器內的第1個點, 原廠煞車卡鉗活塞為密閉容器內的第2個點.
F1=踏板端所使用的力道, A1=原廠總邦受力端活塞面積.
F2=卡鉗活塞所產生的力道, A2=原廠活塞的面積.
F1/A1=P=F2/A2, A2的面積變成原廠活塞的兩倍, A2 = 2 x A2, F2所產生的力道會是多少?
答案是F2的兩倍, F2 = 2 x F2.
也就是說僅僅因為活塞面積變大, 能夠產生更大的活塞力道, 這就是多活塞卡鉗煞車力較強的原因之一.
當然, 改變煞車力量還有幾個因素.
1.     煞車碟盤力矩: 這就是升級加大碟的原理, 卡鉗夾點跟輪軸心距離變長, 所以同樣力道煞車所產生的力矩變大, 制動力也越強.
2.     來令片摩擦力: 不要再說來令片面積大會有更好的煞車效果了, 煞車的依據為摩擦力, 而摩擦力跟受力面積是沒有關係的.
摩擦力公式: F = u x N; F: 摩擦力, u: 摩擦係數, N: 正向力.
3.     : 隨著溫度升高, 同樣材質的摩擦係數會下降.

好了, 回頭來談談升級多活塞卡鉗之後, 煞車總邦需不需要更換?
根據巴斯卡原理, P = F1/A1 = F2/A2 =…, 由於密閉容器內液體的總體積(V)不變, V=煞車踏板移動的動程x A1 = 卡鉗活塞移動動程 X A2.
假設煞車活塞面積是總邦煞車踏板端活塞面積的四倍, 那煞車踏板移動的動程 = 卡鉗活塞移動動程的四倍.
所以, 理論上來說, 換上多活塞卡鉗之後, 由於活塞總面積的改變, 必定會改變卡鉗活塞及煞車總邦踏板活塞的動程.
如果換上多活塞卡鉗之後, 煞車踏板動程明顯的改變(也就是要深踩才會有煞車力道出來), 這時候就需要換煞車總邦.
但要強調的是, 這可不是為了要更換 更有力的煞車總邦!!!
而是要換上煞車總邦踏板端的活塞面積跟卡鉗活塞總面積之間有更好的比例, 也就是合適的煞車踏板動程, 基本上就是以原廠踏板動程為目標依據.
並不會因為換了煞車總邦, 而煞車變的更有力.

煞車總邦需不需要更換?
只要煞車踏板動程跟原廠設定一樣, 就不需要換, 因為沒意義.
換個角度來想, 如果換總邦能有更好的煞車力, 為什麼沒有人這麼做? 這不是更簡單直接嗎?

其實, 上面拉拉雜雜扯了一堆, 還有一個汽車煞車的重要元件沒有提到, Brake Vacuum Booster (煞車倍力器, 煞車真空輔助器), 下圖中的編號9, 編號2的零件就是前面提到的煞車總邦, 而踩下煞車踏板, 則是推擠Brake Vacuum Booster的前端, 編號10的部份.

一般車輛煞車系統, 均由Brake Vacuum Booster來幫助煞車力量, 藉由引擎進氣時所產生強大負壓真空吸引力, 使Brake Vacuum Booster內產生真空吸力, 當我們踩下煞車踏板時, 經過Brake Vacuum Booster的真空吸力輔助, 增加煞車踏板力量推動煞車總邦, 進而傳遞到卡鉗活塞, 產生煞車力量.
所以, 如果車主更換了加大的碟盤、好的煞車皮及多活塞卡鉗, 都還不能滿足對煞車的需求, 更換真空吸力較高的Brake Vacuum Booster, 也會是個值得考慮的方案.
亦或是採用市面上販售的煞車真空壓供應系統, 也是個方法.
所以Brake Vacuum Booster的真空值愈高, 它的煞車制動能力就越強.
這裡提到了負壓真空吸力, 是從哪來的呢? 其實就是Intake Manifold(進氣岐管), 上圖編號3的真空管路, 就是接在進氣岐管上, 這個負壓, 就是引擎在運轉狀態下的吸氣能力, 這就是為什麼車子在引擎靜止狀態下的時候, 是沒有煞車的.
既然這個真空負壓是引擎在運轉狀態下的吸氣能力, 也就表示引擎吞吐量越大, 它的Brake Vacuum Booster的真空值就越高, 煞車能力就越好.

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